C Socket编程基础

网络编程是现代软件开发中必不可少的一部分，因为我们的软件绝大部分都需要与网络进行交互。而C语言作为一种低级语言，被广泛用于系统编程领域，因此它在网络编程方面也有重要的应用。其中，C Socket就是C语言中用于网络编程的主流方式。

什么是Socket？

从计算机网络中的角度来看，Socket是一种用于进程间通信的机制，它是TCP/IP网络通信的一种抽象表现形式。简单来说，Socket就是一种传输层协议，可以与应用层协议一起使用，用来实现进程之间的通信。Socket包括两个部分：IP地址和端口号，通过这两个参数来唯一确定一个Socket，从而使进程之间能够相互通信。

C Socket基础

在C语言中，Socket编程可以使用socket函数来初始化Socket，创建Socket句柄。Socket函数的原型如下：

int socket(int domain, int type, int protocol);

其中，domain表示套接字的域，type表示套接字的类型，protocol表示所使用的协议。domain的值通常为AF_INET，表示使用IPv4协议；type的值通常为SOCK_STREAM，表示使用面向流的协议，例如TCP；protocol的值通常为0，表示自动选择协议。

接下来，我们需要通过bind函数来将Socket与一个特定的IP地址和端口号绑定在一起，这样才能够接受来自网络上其他主机的请求：

int bind(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen);

其中，sockfd表示Socket的文件描述符，addr表示要绑定的IP地址和端口号，addrlen表示地址的长度。

最后，我们需要通过listen函数来开始监听Socket，等待来自其他主机的连接请求：

int listen(int sockfd, int backlog);

其中，sockfd表示Socket的文件描述符，backlog表示可以同时处理的连接请求的最大数量。listen函数不会阻塞程序的执行，而是将请求放入队列中等待被处理。

C Socket实例

下面是一个简单的C Socket程序，可以监听来自其他主机的连接请求，并接受客户端发送的数据：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#define MAX_BUFFER_SIZE 1024
int main(int argc, char *argv[]) {
    int server_fd, client_fd;
    struct sockaddr_in server_address, client_address;
    char buffer[MAX_BUFFER_SIZE];
    int read_size;
    // 创建Socket
    server_fd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    if (server_fd == -1) {
        perror(\"创建Socket失败\");
        return -1;
    }
    // 绑定IP地址和端口号
    memset(&server_address, 0, sizeof(server_address));
    server_address.sin_family = AF_INET;
    server_address.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    server_address.sin_port = htons(5000);
    if (bind(server_fd, (struct sockaddr *)&server_address, sizeof(server_address)) == -1) {
        perror(\"绑定失败\");
        return -1;
    }
    // 开始监听请求
    if (listen(server_fd, 3) == -1) {
        perror(\"监听失败\");
        return -1;
    }
    printf(\"等待客户端连接...\
\");
    while (1) {
        // 接受连接请求
        int client_size = sizeof(client_address);
        client_fd = accept(server_fd, (struct sockaddr *)&client_address, (socklen_t *)&client_size);
        if (client_fd == -1) {
            perror(\"接受连接请求失败\");
            continue;
        }
        printf(\"客户端已连接\
\");
        // 接受客户端发送的数据
        while ((read_size = recv(client_fd, buffer, MAX_BUFFER_SIZE, 0)) > 0 ) {
            buffer[read_size] = '\\0';
            printf(\"接收到数据：%s\", buffer);
            // 将数据发送回客户端
            send(client_fd, buffer, strlen(buffer), 0);
        }
        // 关闭客户端Socket
        close(client_fd);
        printf(\"客户端断开连接\
\");
    }
    // 关闭Server Socket
    close(server_fd);
    return 0;
}

这个程序将会监听5000端口，并等待来自客户端的连接请求。一旦收到请求，程序将使用accept函数来接受请求，然后通过recv函数来接受来自客户端的数据，并将数据通过send函数发送回客户端。连接终止时，程序将关闭客户端的Socket。